[发明专利]一种配电网柔性接地装置控制及软启动方法和系统

说明书

本发明公开了一种柔性接地装置控制及软启动方法和系统，所述方法，包括如下步骤：通过采样电路实时采集中性点电压U₀、零序电流I₀和电感电流I_L；通过中性点电压U₀，判断是否需要电压控制；若判断需要，启动中性点过电压抑制控制并进入软启动计时；注入电流控制，对配电网注入零序电流；在控制过程中，实时检测注入有功功率：当装置输出的有功功率超过阈值，则判断发生了单相接地故障；输出控制信号控制IGBT闭锁，过电压控制结束。本发明的有益效果是：在装置投入中性点过电压抑制控制的初期，可以有效降低暂态过电压，保障装置的安全可靠投入，从而实现中性点电压的有效控制。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种配电网柔性接地装置控制及软启动方法和系统。

背景技术

传统配电网采用中性点不接地方式，配电网中性点电压的偏移较小，基本在正常运行范围内。随着三相线路不对称的增加，以及单相高压负载的增多，中性点电压出现了较大的偏移，而消弧线圈的接入更是使得电网的不对称度增大，直接造成了配电网正常运行时的中性点过电压问题。

近些年，配电网柔性接地装置发展为一种具有综合多功能的接地方式，其中一个重要应用即是中性点电压的柔性控制。通过相关的研究，现在最常采用的过电压的抑制方法一般为双闭环控制方法，即采用零序外环电压反馈，以及输出电流或者电感电流内环反馈。这种方法具有响应速度快、稳态误差小、以及装置利用率高等特点。但是从目前研究来看，这种方法仅仅考虑到稳态控制效果，而在启动阶段会引起较大的暂态过渡过程，这不利于装置和配电网的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性接地装置控制及软启动方法和系统，从而能够实现中性点过电压控制的柔性无冲击启动。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

第一方面

本发明提供了一种配电网柔性接地装置控制及软启动方法，包括如下步骤：

步骤一：通过采样电路实时采集中性点电压U₀、零序电流I₀和电感电流I_L；

步骤二：通过中性点电压U₀，判断是否需要电压控制；通过式(1)进行判断：

5％U_N＜U_0rms＜15％U_N (1)

式(1)中，U_0rms为中性点电压有效值，U_N为配电网电压额定值；

若判断符合式(1)，则进入步骤三；

步骤三：启动中性点过电压抑制控制并进入软启动计时；

步骤四：注入电流控制，对配电网注入零序电流；

步骤五：在控制过程中，实时检测注入有功功率：

其中，u₀(n)和i₀(n)为中性点电压和注入电流的实时采样值，N为每个工频周波时间内的采样点数；通过式(3)判断配电网是否发生接地故障：

P₀≥P_thr (3)

其中，P_thr为有功功率阈值，当装置输出的有功功率超过阈值P_thr，则判断发生了单相接地故障；

步骤六：输出控制信号控制IGBT闭锁，过电压控制结束。

其中，所述步骤四具体包括：